基于ARM9的远程测控终端单元的研究与实现

摘要

随着通信、计算机等技术的飞速发展，特别是远程数据采集方法的多元化和技术水平的提高，远程测控技术得到越来越广泛的应用。远程测控系统现已成为现代化生产、生活中不可缺少的重要组成部分，广泛应用于水利、交通、医院、银行、家居、学校等领域。
　　 论文回顾了测控技术的现状及其未来发展趋势，针对现有的一些远程测控终端单元功能单一、结构简单、处理速度慢等缺陷，提出了基于ARM9微处理技术的多功能、无人值守型远程监测技术。本文基于AT91RM9200微控制器和嵌入式操作系统linux对远程测控终端系统进行了研究，提出了远程测控终端系统的设计方案，并且从系统的可扩展性具体设计了符合远程测控终端要求的嵌入式硬件电路。
　　 远程测控终端单元设计包含五大部分：前向通道、后向通道、多种通讯方式、电源管理模块以及其它电路设计。其中，前向通道包括I/O口、CAN总线、RS232、RS485等，可以采集开关量、模拟量、脉冲量等信号；后向通道可以输出开关量、模拟量等来控制远程设备；在通讯方式设计中，结合现代多元化的通讯方式，设计了标准的RS232接口，可以接GPRS模块、GSM模块、CDMA模块、短波电台、MODEM模块等，还设计有10M/100M的以太网接口；电源管理模块中不仅设计了系统运行需要的各种电源，而且就降低系统功耗设计了控制系统外围电路供电的电路，当某些外围电路不工作时，系统会自动切断其电源，以达到降低系统功耗的目的。
　　 文中最后介绍了远程测控终端单元在PC机上的调试及结果验证，实现了远程测控终端的管理、参数的设置、数据的交互、数据的分析和日志查询等功能。此外，还通过实验验证了采集终端进行数据采集与处理的准确性，以及各种通讯方式传输数据的稳定性和可靠性。
　　 本设计是基于ARM9微处理技术的远程测控终端单元，文中详细介绍了远程测控终端单元硬件的设计，简要介绍了操作系统和应用程序的设计开发和TCP/IP协议。本文设计的RTU较其它RTU有很多新的性能，它在模块化、多功能化、高性能和方便使用等方面获得更多改进。